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ペルチェモジュール:仕様
熱電対(ペルチェモジュール)は、熱電対反対の効果の原理で動作 - 温度差電流が流れるの外観。
どのようにペルチェ素子のでしょうか?
非常に単純に通すことによって、異なる材料の接触の瞬間にペルチェモジュール、熱の放射または吸収に構成された原理を適用し 、現在。 密度 の接触前後の電子のエネルギーフラックスのは異なっています。 出力が小さい場合、それは熱が発生することができます。 電子は電界により接触して減速しているとき、彼らはそれを温める、格子に運動エネルギーを与えます。 それらが加速している場合は、熱が吸収されます。 これは、エネルギーの一部が結晶格子から取られ、その冷却が行われるという事実によるものです。
大方の場合、この現象は、電荷間の大きな違いに、半導体に固有のものです。
ペルチェモジュールは、我々のレビューの主題であるの使用は、熱電冷却デバイス(TEM)を作成するために使用されます。 最も単純なものは、直列銅コンタクトを介して接続された二つの半導体p型およびn型、から成ります。
電子は、半導体「P」から「n」は、それらがエネルギーの放出と再結合金属クロスピースから第一遷移に移動した場合。 銅導体に半導体「P」から次の遷移は、電界により接合を介して電子の「延伸」を伴っています。 このプロセスは、エネルギーと接触周辺の冷却の吸収につながります。 同様に、これらの遷移上のプロセスがあります。
異なる平行な平面内の加熱と冷却の接点の位置は、プロセスの実用的な実装を得るとき。 半導体は、セレン、ビスマス、アンチモン、テルルで作られています。 ペルチェモジュールは、セラミックプレート窒化物またはアルミニウム酸化物との間に配置された熱電対を多数収容します。
TEMの効率に影響を与える要因
- 電流の強さ。
- (数百まで)の熱電対の数。
- 半導体タイプ。
- 冷却の速度。
大量はるかにより低い効率(5~8%)と高いコストに失敗達します。 TEMに正常に働いて、加熱された側からの熱の効果的な除去を確保する必要があります。 これは方法の実用的な実施形態では困難を作成します。 あなたは寒さと熱い辺の極性を変更する場合は、相互に変更されます。
モジュールの長所と短所
TEMの必要性は、小型化された冷却システムを必要とする電子機器の登場で登場しました。 以下のモジュールの利点:
- コンパクト。
- 何の接続を移動しません。
- ペルチェモジュールの動作原理は、極性を変えることにより、可逆的です。
- 電力増加のためのシンプルカスケード接続。
主な欠点は、モジュールの効率が低いことです。 これは、所望の冷却効果を達成するのに電力の大きな出費に現れます。 また、高コストを持っています。
TEMの応用
ペルチェモジュールは、好ましくは、チップと小さな部品を冷却するために使用されます。 基礎は、軍事機器の冷却要素のために置かれました。
- チップ;
- 赤外線検出器;
- レーザの素子。
- 水晶発振器。
冷蔵庫、エアコン、発電機、温度調節器を作成するには:徐々に家庭用電化製品にペルチェ熱電モジュールを適用し始めました。 その主な目的は、小さな物体を冷却することです。
CPUの冷却
コンピューターの主なコンポーネントは常に熱の増加につながる、改善されつつあります。 彼らと一緒に革新的な技術、制御の近代的な手段を用いて冷却システムを開発しています。 この分野で使用されるペルチェモジュールは、主冷却回路と他の電子部品に見られます。 強制加速モードのマイクロプロセッサでは、従来のクーラーは、もはや対処ません。 プロセッサ周波数の増加は、その性能を向上させることができます。
増加ファンの速度はかなりの騒音につながります。 これは、組み合わされた冷却システム内のペルチェモジュールを使用する費用を排除します。 このように、先進的な企業はすぐに大きな需要にあった効率的な冷却システムの生産を習得しました。
熱ので、通常のプロセッサクーラーが割り当てられます。 空気流は、吸引又はシステムユニットの内部から外部に送達することができます。 主な問題は、気温が時々放熱には十分ではないという事実にあります。 従ってTEMことにより、熱交換効率を向上させる、システムユニットに入る空気流を冷却するために使用しました。 したがって、統合された空気調和機は、アシスタント従来のコンピュータの冷却です。
モジュールの両側にアルミニウムラジエーターを搭載しています。 プロセッサに送風空気を冷却するための冷却板から。 彼は熱を取る後、それは他の人工呼吸器モジュールのホットプレートのラジエータを吹き出します。
現代のTEMは、冷却の程度は、プロセッサの加熱に比例する、温度センサを有する電子機器を操作しました。
冷却プロセッサの活性化はまた、いくつかの問題を作成します。
- 単純な冷却ペルチェモジュールは、連続運転のために設計されています。 消費電力の低減と結晶およびその後の凍結プロセッサの過冷却を引き起こす可能性が減少し、熱放散、で。
- 作業クーラーと冷却器が適切に整列されていない場合、後者は、加熱の代わりに、冷却に移動してもよいです。 追加の熱源プロセッサ原因が過熱。
このように、最近のプロセッサのためのモジュール自身の制御に高度な冷却技術を必要としています。 動作条件におけるこのような変化はまた、強力な冷却を必要とする、ビデオでは発生しません。 そのため、TEMは、彼らのために理想的です。
自分の手をAutorefrigerator
前世紀の中盤では、国内産業は、ペルチェ効果に基づいて、小型の冷蔵庫の生産を習得しようとしていました。 当時の既存の技術は、そうすることはできませんでした。 今、主に抑止力は高い価格ですが、試みが続いていると進歩がすでにここに達成されています。
熱電デバイスの幅広い生産は、あなたがあなた自身の手の車で使用するための便利な小型冷蔵庫を、作成することができます。 その根拠は、次のように行われている「サンドイッチ」、です。
- 熱伝導性ペーストタイプCBT-8、ペルチェモジュールの上部ラジエータカバー層でセラミックの一の側面に取り付けられています。
- 同様に、それ冷蔵庫チャンバ内に配置されることを意図し、他のラジエータの下側に取り付けられています。
- 装置全体をしっかりと圧縮して4~5時間乾燥させます。
- 両方の放射器は、クーラーインストール:トップは、熱を放散し、より低いであろう - 冷蔵庫室内の温度を均一。
冷凍ケーシングは、内部に断熱裏地から作られます。 完全に閉じていることが重要です。 これを行うには、通常のプラスチック製のツールボックスを使用することができます。
電源12は、車両システムから供給されます。 それが行われ、220 V AC電源からすることができます。 スキームは、最も簡単な適用定数にACに変換します。 これは、ブリッジ整流器と平滑コンデンサのリップルが含まれています。 これらの出力の大きさが公称値、またはデバイス効率が低下するの5%を超えないことが重要です。 モジュールでは、着色されたワイヤの2つの結論があります。 「マイナス」 - 赤に常に黒に接続し、「プラス」されます。
パワーTEMは、ボクシングの体積に対応しなければなりません。 最初の3桁はモジュール(49から127またはそれ以上)の内部に半導体微量栄養素をマーキングのペアの数を示します。 電流強度は、 マーキング下二桁(3 A 15)で表されます。 電源が十分でない場合、我々は、ラジエーターに固執する必要があります別のモジュールです。
注意を払ってください! 現在の要素が容量を超過する場合には、両側に加熱し、かつ迅速に分解します。
ペルチェモジュール:電気エネルギーの発電機
TEMは、電気を生成するために使用することができます。 この目的のためには、プレート間の温度差を作成するために必要であり、その間の熱電対は、電気を生成する配置しました。
TEMの実用化のために、携帯電話を充電するために使用することができる少なくとも5ボルトを必要とします。 ペルチェモジュールの低効率にステップアップDCコンバータを必要とするであろう。 発電機を構築するには、必要があります。
- 40×40ミリメートルの寸法を有する2枚のペルチェモジュールTES1-12705プレート。
- コンバータEC-1674。
- 厚さ3mmのアルミニウム板、
- 水のパン。
- 耐熱性接着剤。
接着剤の2つのモジュールのプレートの間に配置され、次いで全体の構造がポットの底部に固定されています。 あなたは水でそれを埋めると、コンバータを高めるために、モジュールを接続することにより1.5V程度の起電力を生成し、必要な温度差を得るために、火の上に置く場合は、携帯電話のバッテリーを充電するのに必要な5ボルトに電圧が増加することができます。
水及び底加熱プレートとの間に大きな温度差は、発電機をより効率的に動作します。 そのためには、さまざまな方法で水の加熱を低減しようとする必要がある..それは流れにするために、多くの場合、新鮮などの温度差を大きくする効果的な手段を置き換えるそれらが他の層上に1を重ね合わせているときのモジュールのカスケード接続です。 プレートの間に配置されているデバイスの全体のサイズを大きくすると複数の要素と、それによって、総電力を増加させることができます。
発電機の性能は、LEDランプやラジオの操作小さな電池を充電するのに十分だろう。 注意を払ってください! 300〜400℃での動作が可能に必要な熱電モジュールを作成するには! テストのみ裁判のためのスーツの残りの部分。
触媒ヒーターのようなものを作成した場合、電気を発生させる他の代替手段は異なり、それらは移動中に動作させることができます。
国内ペルチェモジュール
その生産のTEMはないので、ずっと前に、市場で私たちから来ました。 彼らは非常に信頼性があり、良好な性能を持っています。 大きな需要があるペルチェモジュールは、40×40ミリメートルの寸法を有します。 これは、6 Aの最大電流のために設計され、15ボルトまでの電圧れます
国内ペルチェモジュールは、低価格で購入することができます。 ときに 消費電力 が冷却器で60℃の温度差を生成する85ワット過熱プロセッサ損失40Wから保護することが可能です。
モジュールの主要企業の特徴
多種多様な市場での外国人のデバイス。 冷蔵庫RAH56Vペルチェモジュールとして使用されているプロセッサをリードする企業を保護するために、価格がファンに含まれては$ 35は。
寸法30×30 mmのそれは割り当てられた電力25ワットとしないより高い63℃のプロセッサの温度をサポートします。 5Vに十分な電圧を供給するために、電流は1.5 Aを超えません
ウェル40ワットの消費電力で、常温モードを提供するペルチェモジュールプロセッサRA6EHVを冷却するのに適し。 その弾性率の領域は、40×40 mmで、消費電流 - 8 A.また印象的なサイズ - (ファン付き)60h60h52,5 MM - デバイスはその周囲の空きスペースを必要とします。 その価格は$ 65です。
ペルチェモジュールの仕様を使用する場合には、冷却装置のニーズを満たす必要があります。 彼らがあまりにも低い温度を有することを許されません。 これは、電子機器に影響を有害な水分の凝縮につながることができます。
などの発電機製造のモジュール、 TES1-12706、TES1-12709は、 それぞれ72 Wと108 W -大きな力を持っています。 彼らは常に高温側に適用されるマーキングによって区別されます。 それらの高温側での最大許容温度は150〜160℃のプレート間のより大きな温度勾配で、高い出力電圧が得られます。 装置は、600℃での最大温度差で動作します
ペルチェモジュールを安く購入することができます - 一枚あたり$ 10以下の周りに、あなたも検索した場合。 かなり頻繁に、売り手はかなり価格を過大評価が、販売で購入した場合、数倍安いで見つけることができます。
結論
ペルチェ効果は、小型冷蔵庫、必要な近代的な技術の創出に瞬間に適用されています。 プロセスの可逆性は、電子機器を充電するためのマイクロ電気、要求を生成することができます。
あなたは触媒ヒーターをインストールする場合は、電気を発生させる他の代替手段とは異なり、彼らは、道路上で動作することができます。
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